李小彭, 陈仁桢, 尚东阳, 陈延炜

(东北大学 机械工程与自动化学院， 沈阳 110819)

机动飞行指飞机飞行状态随时间改变的飞行动作，是对航空发动机性能评价的重要指标[1]. 机动飞行状态会将附加的激励力即机动载荷引入到航空发动机转子系统中，并改变转子系统的非线性动力学状态. 在某些参数下，可能造成系统的严重失稳，对航空发动机的安全运行造成严重威胁. 此外，系统实际工作过程中，轴承的刚度特性是受转子运动状态影响而不断改变的，同时转子运动状态也会受轴承刚度变化的影响而发生变化. 含碰摩故障的航空发动机在机动飞行状态下高转速运行时尤其如此，碰摩故障、轴承与转子系统相互耦合，使系统表现出强烈的非线性行为.

一直以来，高速滚动轴承-转子系统的研究都是学者们关注的热点. Harsha等[2]建立了考虑轴承径向间隙及滚道表面波纹度等因素的深沟球轴承-高速转子分析模型. Liew等[3]基于Hertz理论对齿轮系统中滚动轴承刚度的时变特征进行了分析计算. Petersen等[4]提出了一个考虑变载荷和时变刚度的滚动轴承模型，并对轴承含缺陷时的刚度变化进行了计算和分析. 曹宏瑞等[5]建立了考虑离心力、陀螺力矩、轴承内圈离心膨胀和热变形的高速滚动轴承模型，并计算了轴承的时变刚度. Cao等[6]提出了一种新的基于刚性元件的滚动轴承-转子系统动态建模方法并进行了实验验证. Wu等[7]利用力与变形的关系建立了圆……